12 编程原理：语句和函数（Programming BasicsStatements & Functions）

1. 简介

在第 12 集中，视频主要介绍了编程的基本元素和原理，包括语句、逻辑控制、循环结构以及函数的定义和使用。通过这些核心概念的讲解，展示了如何编写简单的程序并逐步实现复杂功能，同时强调了抽象和模块化编程的重要性。

就像自然语言中的句子一样，编程语言也有着自己的语句。一个语句通常表达一个完整的思想，例如 a = 5 表示将数字 5 存储在变量 a 中。这种语句被称为赋值语句。在编写程序时，我们需要一系列的语句来实现更复杂的计算，例如 a = 5; b = 10; c = a + b;。

语法是规定句子或语句结构的一系列规则。在编程中，不同语言的语法虽然有所不同，但它们的基本结构是相似的。正确的语法确保了程序能被计算机正确理解和执行。

控制流语句是决定程序执行路径的关键之一。IF 语句用于根据条件的真假来决定执行哪段代码。其结构可以简述为 if [条件] then [代码块] end if。例如:

if level == 1 then
    score = 0
    bugs = 1
end if

IF 语句还可以与 ELSE 结合使用，当条件为假时执行 ELSE 下的代码块：

if level == 1 then
    score = 0
else
    bugs = level * 3
end if

While 循环是在条件为真时重复执行特定的代码块。结构示例如下:

while relays < 4 do
    relays = relays + 1
end while

这个循环会不断增加 relays 的值，直到它不再小于 4。

For 循环是基于计数的循环。它会执行指定次数的代码块。例如：

for i = 1 to 10 do
    // 代码块
end for

在这个循环中，变量 i 从 1 增加到 10，循环体被重复执行 10 次。

函数是用于封装代码块的工具，有助于组织和复用代码。通过将常用的代码封装成函数，可以简化程序的复杂性。例如，将指数计算封装成函数：

function exponent(base, exp)
    result = 1
    for i = 1 to exp do
        result = result * base
    end for
    return result
end function

调用函数时，只需传入参数即可：

bonus = exponent(relays, level)

模块化编程允许程序被拆分为多个小函数，每个函数负责特定的任务。这不仅有助于代码的维护和理解，也使多人协作开发大型程序成为可能。

现代编程语言提供了大量预先编写好的函数，这些函数被组织在称为库（Libraries）的集合中。使用库可以大大简化开发过程，提高效率和可靠性。